摘要:随着人们生活水平的日益提高,人们对供电的稳定性要求越来越高。近几年,就我国的10KV配电线路在各个地区的运行情况来看,雷击对10KV配电线路的安全运行有较大的威胁，从而严重影响了居民日常生活的正常用电。因此我们有必要对10KV配电线路的防雷水平进行全面的分析，从而找到提高运行稳定的防雷措施。
关键词：10kV配电；防雷措施；配电线路
随着国家经济的发展，国家加大了对配电线路的建设与升级，进而加强了电力系统的稳定性。我国现在电力负荷变得越来越大，因此要求供电系统具备更高的可靠性。10kV属于中压配电网络，是我国城市主干配电网络。由于受到当时技术水平和综合投资资金等因素的制约，10kV网络在当时的规划建设过程中，其网状结构和配电网绝缘水平普遍偏低，尤其是在环境较为复杂的地区，易受到雷电危害。雷击作为一种常见的自然灾害，对供电线路的危害最大。要提高供电的可靠性，就需要对防雷措施进行研究。
1 10kV配电线路雷电过电压概述
配电线路路线长，很容易遭受雷击。雷击是造成线路跳闸的主要原因，同时，雷击线路形成的雷电过电压波，沿线路传播侵入变电所，也是危害变电所设备安全运行的重要因素。
1.1 雷电过电压的分类
根据过电压形成的物理过程，雷电过电压可以分为两种。一是直击过电压。它是雷电直接击中塔杆、避雷线或导线引起的过电压。直击雷过电压又分为两种情况。一种是雷击线路杆塔或避雷线时，雷电流通过雷击点阻抗使该点对地电位大大升高超过了线路绝缘水平时，会对导线发生闪络，使导线出现过电压。因为这时杆塔的电位反而高于导线，故常称为反击。另一种是雷电直接击中导线或绕过避雷线击中导线，直接在导线上引起过电压。后者通常称为绕击。二是感应过电压。它是在雷击线路附近大地，由于电磁感应在导线上产生的过电压。运行经验表明，直击雷电过电压对电力系统的危害最大，感应过电压只对35kV及以下线路有威胁。配电线路上出现感应过电压约占85%，直击过电压约占15%。
1.2 雷击线路的两种破坏性后果。
一是使线路发生短路接地故障。雷电过电压的作用时间虽然很短，但导线对地发生闪络以后，工频电沿此闪络通道继续放电，进而成为工频电弧接地。此时继电保护装置将会动作，使断路器跳闸，影响线路运行。二是形成沿输电线路侵入变电所的雷电波，在变电所内产生复杂的折射过程，可能使电力设备承受很高的过电压，以至设备绝缘破坏，造成停电事故。
2 10KV配电线路常遭雷击的原因
10KV配电网常遭雷击的主要原因有以下几点：（1）、10kV线路的防雷措施不力。我国国土面积广大，势必供电面积广大，在绝大部分较长的10kV架空线路上没用足够的避雷设备。（2）、避雷器接地装置不合格。有些避雷器接地装置运行时间长，接地线已经散股、断裂，且接地极已经锈蚀。有些避雷器的接地网范围不够或接地体埋设深度不合格，致使接地电阻大于10Ω，其泄流能力低，雷击电流不能快速入大地，从而引发雷电灾害。（3）、绝缘子发生污闪。由于常年受到环境污染和自然界盐碱、飞灰的污染，在毛毛雨、雾等湿度大的天气条件下，绝缘子表面的污秽被浸润，极易发生污闪。在雷雨天气下，事故发生的可能性将大大提高。（4）、运行管理不到位。由于人员管理不到位，在运行中往往会有巡视不认真、消缺不及时、流程不清晰、人员带有侥幸心理等，导致设备缺陷得不到第一时间的消除。在雷雨天气，线路遭受雷击后避雷设备没有达到应有的效果，造成事故跳闸。
2 10kV配电线路防雷措施
2.1 提高线路绝缘水平
配电线路的绝缘水平是最重要的，绝缘水平的提高可以降低雷击闪络率，主要通过更换U50%冲击放电电压更高的绝缘子，进而提高配电线路的防雷水平。在配电线路上，可采用木横担、瓷横担或高一级的绝缘子，以提高线路的防雷水平，这是10kV及以下架空线路的防雷基本措施之一。
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2.2同塔杆多回路架设的线路防雷
在农村，由于人们的居住地分散，特别是一些山区地区，10kV配电线路的供电半径大于城区配电线路的供电半径。还有一个常见的现象就是配电线路比较长，为了节省线路走廊，普遍采用了同塔杆多回路架设技术，虽然这种方法节省成本，但是由于同塔杆多回路中线路与线路的电气距离不够，所以一旦有一个回路遭受雷击，就会导致线路绝缘子对地击穿，在空气中产生游离电弧，从而波及到其他回路，造成其它回路发生接地事故。建议在多回路线路的适当位置加装避雷器，裸导线用绝缘导线替换，在导线与绝缘子之间增加绝缘皮。同时，为避免雷击时对相邻线路造成反击，宜采用不平衡绝缘方式。当同塔架设的多回路线路选择一回路绝缘子的耐压比其它回路低些时，雷击时绝缘子耐压低的线路会先闪络，闪络后相当于地线，从而增加了对其它回路的耦合，提高了耐雷水平。
2.3 利用三角形排列的顶线兼做防雷保护线
对于中性点不接地系统的35kV及以下线路可在三角形排列的顶线绝缘子上装以保护间隙。在出现雷电过电压时，通过其接地引下线对地泄放雷电流，从而保护下边两根导线。由于线路为中性点不接地系统，一般不会引起线路断路器跳闸。
2.4 绝缘薄弱的地方加装避雷器
对线路中个别绝缘薄弱的地方，如跨越杆、转角杆、分支杆、带线拉杆以及木杆线路中个别金属杆等处，可装设排气式避雷器或保护间隙。
2.5 降低10kV配电设备的接地电阻
在配电线路中降低接地电阻的主要采用以下两种方法：（1）水平接地。一般在配电线路中均采用这种方式进行降阻。（2）施加降阻剂进行降阻，实践证明，在水平接地体周围施加高效鹏润土降阻防腐剂，对降低杆塔的电阻有明显效果。
2.6 架空线过电压保护器
架空线过电压保护器是安装在线路绝缘子上，由非线性电阻限流元件（氧化锌阀片）串联放电间隙组成的防雷设备。架空线过电压保护器的灭弧原理简单说是通过氧化锌非线性电阻限流元件与绝缘子串联间隙的引流环相互配合，快速切断在雷击过电压的工频续流，有效限值雷电过电压，防止线路断线跳闸。架空线路过电压保护器具有以下优点：安装方便，不需要更换绝缘子，也不需要改原有线路设计；不会影响导线机械拉伸能力和使用寿命。但不足之处是投资较大；增加杆上设备的数量；需要安装接地装置等。
2.7 装设架空线路自动重合闸保护装置
由于10kV架空线路的绝缘具有自恢复性能，加上雷击事故多是短时间故障，其在一定时间内能自动消除。因此，在架空线路上装设自动重合闸保护装置，可以在瞬时雷击跳闸事故后恢复供电，有效降低10kV架空线路的雷击跳闸率。同时，自动重合闸保护装置对于除雷击外的瞬时故障（如树枝、风筝等引起的短路故障）也同样能在其消除后恢复供电，大大提高了供电可靠性。
2.8加强运行管理
加大架空线路的巡视、分析、判断和处理力度，特别是对于10kV中的重点线路、易受雷击的线路段等部位。加强人员培训，提高人员的素质，增强人员的责任心，有缺陷及时发现、及时处理。同时，引进先进的在线监测技术，动态评价架空线路中使用各种避雷器的性能质量水平。
3 结束语
我国的电力事业处于发展阶段，需要我们不断加大电力改造力度，不断加大电力基础设施的建设不断优化和调整电力系统，10kV配电线路对人们的日常生活的有序进行有重要意义，因此，采用积极有效的防雷措施，努力提高配电线路的防雷水平，是保证供电可靠性重要保障。
参考文献:
[1]梁曦东，陈昌渔，周远翔.高电压工程[J].北京：清华大学出版社，200.（3）.
[2]刘介才.工厂供电[J].北京：机械工业出版社，2009（12）.
论文作者:徐晓东
论文发表刊物:《电力设备》2018年第33期
论文发表时间:2019/5/16
标签：过电压论文; 线路论文; 防雷论文; 导线论文; 绝缘子论文; 雷电论文; 回路论文; 《电力设备》2018年第33期论文;